专利名称：具有偏光器的集光器及利用它的液晶投影仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有偏光器的集光器及利用它的液晶投影仪。更详细地说，在出光侧具有线栅偏光器的集光器及利用它的液晶投影仪。
背景技术：
液晶投影仪把从光源出来的光通过分色镜分成R、G、B类别后，通过对分成各种颜色的光选择性切换来提供图像信息。液晶投影仪作为光学仪器的一种，以使从光源出来的光均匀照射的均匀照明光学元件-蝇眼透镜或透镜板组成的集光器和选择性透过光的液晶为开关元件使用。液晶利用偏光入射到上下面板的光，再根据电场的施加与否具有选择性透过功能，所以向液晶必须照射已偏光的光。因此，光源放出的光入射到液晶以前先通过偏光器，只有通过偏光器发生偏光的光源才能到达液晶。
以往(主要使用的偏光器-＞省略)主要使用吸收式偏光器和高质量的线栅偏光器。吸收式偏光器是由相同方向排列的长方形的有机分子组成的塑料胶片，这种长方形的有机分子是吸收一偏光方向光的偏光器。但吸收式偏光器因吸收光之后进行偏光，所以吸收的能量引起老化，结果降低了偏光效果，缩短了使用寿命。为了克服这种弊端使用高质量的线栅偏光器。高质量的线栅偏光器有寿命长的优点，相反有价格贵的弊端。
发明内容
本发明旨在解决上述弊端，本发明目的是提供一种具有寿命长且可以用低廉价格制造的偏光器的集光器。
另外，本发明又一目的是提供一种使用具有寿命长且低廉价格制造的偏光器集光器的液晶投影仪。
为了实现上述目的，根据本发明的具有偏光器的集光器，其特征在于，包括具有从光源入射光的入光侧和放射光的出光侧的杆型集光器或隧道型集光器中所选择的一个集光器和；粘贴在上述集光器的出光侧且在透明基板一例具有反复出现条状布线图案的导电体的反射型偏光器；还有以光的前进方向为准粘贴在反射型偏光器后端，并对通过线栅偏光器偏光的光再进行2次偏光的第二偏光器。
优先地，使反射型偏光器的制作布线图案的基板一面粘贴在背对集光器出光侧方向上或未制作布线图案的基板剩余一面粘贴在背对集光器出光侧方向上。而且第二偏光器可以使用净化型偏光器或吸收式偏光器。
而且，为了实现上述另外目的，利用具有本发明偏光器集光器的液晶投影仪，其特征在于，具有偏光器的集光器包括具有从光源入射光的入光侧和放射光的出光侧的杆型集光器或隧道型集光器中所选择的一个集光器；粘贴在上述集光器的出光侧且在透明基板一侧具有反复出现条状布线图案的导电体的反射型偏光器；还有以光的前进方向为准粘贴在反射型偏光器后端，并对通过线栅偏光器偏光的光再进行2次偏光的第二偏光器。
图1是具有本发明偏光器的集光器一实施例预示图。
图2是用在本发明的反射型偏光器一实施例的预示图。
图3是具有本发明偏光器的集光器一实施例预示图。
图4是具有本发明偏光器的集光器一实施例预示图。
图5是适用具有本发明偏光器集光器的液晶投影仪的结构图。
具体实施例方式
本发明的目的、优点及特征通过参照
的下面记载将变得更明确。
图1是具有本发明偏光器的集光器第一实施例预示图。如图1所示，具有本发明偏光器的集光器第一实施例中，在集光器10的出光侧顺次贴附反射型偏光器30和净化型偏光器40。反射型偏光器30用粘贴胶带20贴附在集光器10上。图1中箭头符号指光的前进方向。
集光器10具有入射从光源放射出光的入光侧和放射光的出光侧，它具有均匀放射入光侧入射的光的功能。集光器10可以使用杆型集光器或隧道型集光器。特别是，杆型集光器形成数个假想光源点，每个假想光源点向出光侧放射大部分入射光。杆型集光器随着长度变长增加假想光源点，随之可以提高放射光的均匀性。另外集光器10从入光侧越接近出光侧，形状可以变成锥形结构。
粘贴胶带20是为了在集光器10上贴附线栅偏光器30使用的，优先使用硅胶带(也可以使用粘合剂-＞省略)。粘合胶带20如图1b所示，可以在粘合剂之间充填t1厚度的间隔附件19来替代是理所当然的。这时优先地，间隔附件19厚度t1大于制作布线图案的导电体层36的高，以防止集光器10出光侧给反射型偏光器30的制作布线图案的导电体36造成损伤。
低价反射型偏光器30具有透明基板32，在透明基板的一面形成涂有铝的导电层之后，用反复形成的条状布线图案36使投射光在条状导电体层36上反射，以此充当偏光器。这时，使相邻的每个线栅之间具有比入射光播长短的栅格周期。而且每个线栅具有长条金属线栅和介电质层交替分布的内部结构(省略)。在图1图示的第一实施例中布线图案导电体层36分布的基板第一面以背向集光器10出光侧的方向贴附线栅偏光器30。这时粘贴胶带20至少应贴附在未分布布线图案导电体的基板第一面周围。
净化型偏光器40的偏光度比较低，但透过度较高，可以使用染色基础聚合物净化型偏光器。经过证明得知，净化型偏光器40与具有较高偏光度的偏光器即与线栅偏光器30组合使用，可以得到很好的偏光效果。这时优先地，线栅偏光器30和净化型偏光器40用具有适当折射率的粘合剂结合，以此避免表面的光损失。
另外，以光的前进方向为准在净化型偏光器40后端可以贴附玻璃板。
图2是反射型偏光器一实施例图。在图2中图示的反射型偏光器一般称其为线栅偏光器。线栅偏光器30由在透明基板32上面反复有规则形成的条状导电体36组成。现假设将条状导电体36的形成周期为p、每个条状宽度为w、高为t来进行说明。线栅偏光器特性由p值和w/p值及t值决定，其中公认为受p值影响最大。为了具有全部透过可视光线区域光的线栅偏光器功能，公认为p值大约在0.21um以下。P值越小越成为高价的线栅偏光器30。虽然高价线栅偏光器和低价线栅偏光器的区分不明确，但可以认为低价偏光器的p值大约在0.1um以上。在可视光线中可以使用的偏光器，其w/p值大约在0.3到0.76范围之间，t大约具有0.04到0.5um大小。
图3是具有本发明偏光器的集光器一实施例预示图。如图3所示，贴附具有本发明偏光器的集光器第二实施例是把图1图示的第一实施例中的反射型偏光器30反向贴附的实施例。即反射型偏光器30的导电图案36分布的基板32第一面的背面贴附在集光器10上，上述基板的第一面和净化型偏光器40则相互面对贴附。这时，净化型偏光器40通过粘贴胶带贴附在反射型偏光器30上。如图1b所示，可以充填间隔附件19是理所当然的。
在集光器10上贴附线栅偏光器30中集光器接触面由玻璃组成，线栅偏光器基板32也使用玻璃，所以利用一般粘合剂就容易贴附它们。
图4是具有本发明偏光器的集光器一实施例的预示图。如图4所示，具有本发明偏光器的集光器第三实施例，在集光器10出光侧顺次具有反射型偏光器30和作为第二偏光器的吸收式偏光器50。而且反射型偏光器30用粘贴胶带20贴附在集光器上。可以使用图1b图示的方法也是理所当然的。
还有，在第三实施例中净化型偏光器40被吸收式偏光器50替代。吸收式偏光器是由相同方向排列的长方形有机分子组成的塑料胶片，这种长方形有机分子就是吸收一个偏光方向光的偏光器。吸收式偏光器随着吸收光进行偏光，因吸收能量，所以会引起老化现象，因此其寿命会变短。但在第三实施例中通过由布线导电体层36组成的反射型偏光器30偏光一次的光被吸收式偏光器50吸收，所以可以显著减少老化现象，可以解决寿命短的问题。
另外，在图3的第三实施例中图示反射型偏光器30的布线图案导电体层36对集光器10方向反向贴附的情况。但如同第二实施例，可以具有基板32贴附在集光器10上、与布线图案导电体层36方向反向贴附吸收式偏光器50的形态。
而且作为第二偏光器，替代吸收式偏光器50，可以贴附净化型偏光器40。
图5是适用具有本发明偏光器集光器的液晶投影仪结构图，图示了适用具有偏光器的集光器第一实施例的液晶投影仪。如图5所示，根据本发明的液晶投影仪具有光源110、反射镜120、124、125、集光器10、线栅偏光器30、净化型偏光器40、分色镜121至123、聚光镜130至135、视频信号变换光阀140至142、色合成三棱镜150及投影透镜160。在这里用反射镜替代分色镜123也无妨。适用具有偏光器的集光器第二实施例及第三实施例结构也和图5结构相同，因此省略其说明。
从光源110放射的光通过反射镜120入射到集光器10中，从集光器出光侧放射的光通过线栅偏光器30和净化型偏光器40时发生偏光。偏光的光通过聚光镜130对好焦距，顺次通过分色镜121至123分成R、G、B颜色。分成R、G、B的光反射到反射镜124、125上，并分别通过聚光镜131、132、135和视频信号变换光阀140至142入射到颜色合成三棱镜150中。分成R、G、B的视频信号在颜色合成三棱镜的合成后通过投影透镜160扩大播放。发明效果如上所述，具有本发明偏光器的集光器及利用它的液晶投影仪在低廉的线栅偏光器上贴附如净化型偏光器一样的附加性偏光器，从而提供保持传统高质量线栅偏光器优秀偏光效果且低廉的偏光器，因此具有减少液晶投影仪造价的显著效果。
而且，在线栅偏光器上贴附吸收式偏光器使用，这样，通过线栅偏光器偏光的光吸收到吸收式偏光器上，因此可以显著减少老化现象，解决了吸收式偏光器寿命短的问题。
本发明的优先实施例通过特定术语所描述，但其描述只限于方便说明。应理解的是，它覆盖了包括在所附权利要求精神和范围内的各种变形和等同方案。
符号说明10集光器 20粘贴胶带30线栅偏光器 32基板19间隔附件 36制作布线图案的导电层40净化型偏光器 50吸收式偏光器
权利要求
1.一种具有偏光器的集光器，包括具有从光源入射光的入光侧和放射光的出光侧的杆型集光器或隧道型集光器中所选择的一种集光器；在上述集光器出光侧贴附安装，并且透明基板一面具有反复出现的条状布线导电体的反射型偏光器；及以上述光的前进方向为准在上述反射型偏光器后端贴附安装，并对通过上述反射型偏光器偏光的光再进行2次偏光的第二偏光器。
2.根据权利要求1所述的具有偏光器的集光器，其特征在于使上述反射型偏光器的导电体布线图案一面背向于上述集光器出光侧贴附安装。
3.根据权利要求2所述的具有偏光器的集光器，其特征在于在粘贴上述反射型偏光器的导电体布线图案一面和上述集光器出光侧的部分充填比上述导电体布线图案厚的间隔附件。
4.根据权利要求1所述的具有偏光器的集光器，其特征在于使上述反射型偏光器的导电体布线图案一面的背面与上述集光器出光侧反向贴附安装。
5.根据权利要求4所述的具有偏光器的集光器，其特征在于在粘贴上述反射型偏光器的导电体布线图案一面和上述第二偏光器部分充填比上述导电体布线图案厚的间隔附件。
6.根据权利要求1所述的具有偏光器的集光器，其特征在于上述第二偏光器是净化型偏光器。
7.根据权利要求1所述的具有偏光器的集光器，其特征在于上述第二偏光器是吸收式偏光器。
8.根据权利要求1所述的具有偏光器的集光器，其特征在于在上述反射型偏光器上形成的条状图案周期为p时，p值在0.1um以上。
9.一种液晶投影仪，它利用至少一个光源、按颜色类别分类从光源放射的光的分类装置、选择性透过及阻挡上述分类的光的液晶、具有对入射到液晶的光进行偏光的偏光器的集光器。其特征在于，具有上述偏光器的集光器，包括具有从光源入射光的入光侧和放射光的出光侧的杆型集光器或隧道型集光器中所选择的一种集光器；在上述集光器出光侧贴附安装并在透明基板一面具有布线图案导电体的反射型偏光器；及以上述光的前进方向为准贴附安装在上述反射型偏光器后端，并对通过上述反射型偏光器偏光的光再进行2次偏光的第二偏光器。
全文摘要
本发明涉及出光侧具有线栅偏光器的集光器及利用它的液晶投影仪，其特征在于，包括具有从光源入射光的入光侧和放射光的出光侧的杆型集光器或隧道型集光器中所选择的一种集光器和粘贴在上述集光器的出光侧且在透明基板一侧具有反复出现条状布线图案的导电体的反射型偏光器；还有以光的前进方向为准粘贴在线栅偏光器后端，并对通过线栅偏光器偏光的光再进行2次偏光的第二偏光器。
文档编号G03B21/00GK1532626SQ20041000646
公开日2004年9月29日 申请日期2004年3月8日 优先权日2003年3月7日
发明者戴维·L·基思, 金省号, 金俊洙, 戴维 L 基思 申请人:日进金刚石股份有限公司